Calculation Of Critical Stress On Jointed Concrete Pavement By Using Neural Networks & Linear Regression Models

뉴럴 네트워크 및 선형 회귀식을 이용한 줄눈 콘크리트 포장의 한계 응력 계산

The finite element method(FEM) was one of tools used to solve problem of previous Concrete Pavement and was applied to Korea Pavement Research Program Study. This study used the ABAQUS and the fortran analysis program to calculate the critical stress on jointed concrete pavement and compared and analyzed the results by using neural networks and linear regression model. In that case, which are not enough analysises by using FEM programs though many input variables, when the results of FEM with NN and linear regression models are compared, there are some differences. The other cases, which are reduced input variables and a lot of analysises each of them, results of Neural Networks(NN) and linear regression models are simulated to them of FEM. But, the result of NN is more exact than them of linear regression at the (0,0), (1,1). On the results of this study, it is suggested that the calculation of stress using NN is more compatible to Korea Pavement Research Program Study.

기존 콘크리트 포장의 단면 설계 시 발생하는 문제점을 해결하기 위해 유한 요소법(FEM)을 이용하여 것이 하나의 방법론으로 부각되었으며 현재 한국형 포장 설계법 개발 연구에서도 적용 중에 있다. 본 연구에서는 ABAQUS와 포트란 해석 프로그램을 이용하여 콘크리트 포장의 한계 응력을 계산하였고, 그 결과를 뉴럴 네트워크와 선형 회귀식을 이용하여 비교 분석하였다. 입력 변수가 많지만 다양한 해석을 하지 못하는 경우(입력변수 6개에 대해 81 경우 수 해석)에 대해 구조해석 결과를 뉴럴 네트워크(이하 NN: Neural Networks)와 선형 회귀식으로 비교한 결과, 구조해석 결과와 다소 차이가 있음을 확인하였다. 반면 입력 변수를 줄이되 다양한 경우에 해석한 경우(입력 변수 3개에 대해 343 경우의 수)의 분석 결과, NN과 선형 회귀식이 구조해석 결과와 매우 유사한 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 하지만 그래프의 (0,0), (1,1) 부분에서 NN이 선형 회귀식에 비해 더 정확한 것을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 한국형 포장 설계법의 핵심인 응력 계산 모듈을 선형 회귀식보다 좀 더 정확한 NN으로 해석하는 것을 제안하였다.